Een stirlingmotor of heteluchtmotor is een motor die werkt door middel van een gesloten, regeneratieve thermodynamische cyclus, met afwisselende compressie en uitzetting van het werkend gas op verschillende temperatuurniveaus[1].
In een stirlingmotor bevindt het gas zich in een gesloten systeem met een hete en een koude cilinder (de zogenaamde alfa-configuratie) of in een cilinder met een heet en een koud compartiment (de bèta-configuratie). De lucht wordt met zuigers tussen deze cilinders verplaatst via een warmtewisselaar (de zogenaamde regenerator) waarin beurtelings koud gas opwarmt en heet gas afkoelt.
In de door de Schotse dominee Robert Stirling uitgevonden versie wordt lucht door een verplaatser (bijna) zonder arbeid heen en weer geschoven tussen een hete en een koude ruimte, waarbij de lucht in de hete ruimte onder het opnemen van warmte expandeert en arbeid verricht door een zuiger te bewegen, waarna de lucht door de verplaatser weer naar de koude ruimte wordt bewogen, daar afkoelt en krimpt. Het eerste patent dateert van 1816.